TIPOS DE CARREGADORES PARA VEÍCULOS ELÉTRICOS
Índice: Tudo sobre Tipos de Carregadores
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Antes de prosseguir, vale lembrar que há também outras formas de classificar os carregadores para veículos elétricos, portanto deixamos aqui outros links relacionados:
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Carregadores para veículos elétricos em Corrente Alternada (CA) x Corrente Contínua (CC);
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Modos de carga, charging levels e charging modes - Nomeclaturas e padrões para carregamento de veículos elétricos.
CARREGADOR DE EMERGÊNCIA
É o carregador que acompanha o carro já no momento da compra e que permite carregar o carro em tomadas comuns de 10 A, como aquelas que possuímos em casa. Eles são pequenos e leves, podendo ser carregados no próprio porta-malas. Como o próprio nome sugere, eles podem ser usados em situações não previstas onde não são encontrados carregadores ou tomadas mais potentes. Apesar da conveniência, sua baixa potência implica em menor velocidade de recarga das baterias.
Geralmente com uma corrente máxima de 8 ou 10 A, o carregador portátil fornece uma potência máxima de cerca de 2 kW em 220 V ou 1 kW em 110 V. Em um veículo com uma bateria de 40 kW, por exemplo, uma carga completa levaria 20h ou 40h, é realmente muito lenta se comparada com outros tipos de carregadores.
As montadoras escolheram essa corrente máxima de 8 ou 10 A para evitar riscos de segurança ao usuário e ao carro durante o carregamento das baterias. Como as tomadas residenciais suportam este limite, não existe o risco de o usuário do veículo se enganar ou “abusar” da tomada, o que causaria sobreaquecimento dos cabos e tomadas, ou eventualmente até incêndios.
Algumas pessoas usam adaptadores de tomada, sem o conhecimento adequado, atingindo correntes acima daquelas previstas para os cabos e tomadas, portanto, limitar a corrente parece uma boa medida do ponto de vista da segurança.
Outra vantagem do carregador emergencial para carros elétricos é que ele vai funcionar praticamente em qualquer casa, empresa ou comércio, uma vez que usa as tomadas comuns. Por isso é chamado por este nome, afinal em uma emergência é melhor carregar devagar do que não poder carregar.
CARREGADOR PORTÁTIL
Este conector foi projetado para carregamento em rede trifásica com corrente alternada (CA), e geralmente é chamado de conector 'mennekes'. Ele possui fios adicionais e suporta a recarga em potência até 22 KW (400 V, 32 A). A distribuição dos pinos é similar ao conector Tipo 1, mas no caso, dois pinos são adicionados e eles correspondem às fases extras necessárias para o carregamento trifásico.
Por conta da rede trifásica e do conector Tipo 2 permitirem maior capacidade de energia, esse conector recarrega o veículo mais rápido se comparado ao Tipo 1. Ele também pode ser considerado tanto um conector CA de carga lenta – até 3,7 kW, quanto CA de carga rápida – até 22 kW.
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Os carregadores portáteis são muito parecidos com os carregadores de emergência, sendo a principal diferença a potência de carregamento. Enquanto os de emergência ficam limitados a 10 A com 1 fase, os carregadores portáteis podem fornecer até 32 A e em até 3 fases, multiplicando por 10 a potência máxima fornecida, reduzindo drasticamente o tempo de recarga das baterias.
A potência máxima de carga é de 22 kW em 380 V (trifásico), mas também existem modelos monofásicos de 7 kW (220 V) ou ainda os modelos de 3,7 kW (16 A em 220 V). Essa capacidade de 7 ou 22 kW é a mesma dos carregadores de parede ou “Wallbox”, para que sirva de referência. Com 22 kW é possível carregar uma bateria de 40 kW em menos de 2h, enquanto com 7 kW, uma carga completa poderia levar cerca de 6h.
Por esse motivo, os carregadores portáteis têm substituído cada vez mais os carregadores fixos, afinal fornecem a mesma potência, com a vantagem de serem portáteis e mais flexíveis que os tradicionais Wallbox.
Os modelos mais simples funcionam em uma tensão de 110/220 V, com corrente até 16 A e podem ser ligados diretamente na tomada de 3 pinos. No entanto, são mais lentos e levam mais tempo para carregar 100% da bateria do veículo, cerca de 12 a 30 horas. Esses carregadores utilizam tipicamente o modo de carga nível 1, sendo recomendado para casos emergenciais ou recargas noturnas.
Os modelos com maior potência operam na tensão de 220/380 V e suportam uma corrente elétrica de até 32 A, mas para isso, requerem uma tomada especial dedicada, como por exemplo as tomadas industriais. Eles alcançam uma potência de 3,7 kW até 22 kW e nesta faixa de potência o carregador portátil carrega o veículo no modo de carga nível 2, levando até metade do tempo para carregar 100% da bateria, se comparado aos modelos mais simples.
Os carregadores portáteis são ideais para pessoas que desejam carregar o carro elétrico utilizando apenas um carregador em múltiplos locais (casa, trabalho, estacionamento etc.) e para aqueles que não possuem condições elétricas necessárias para instalar uma unidade fixa em casa. Eles fornecem energia em corrente alternada (CA) e são de fácil utilização, bastando apenas conectar cada extremidade na tomada e no carro.
Também é comum que estes carregadores acompanhem adaptadores de plugue, para que sejam usados em diferentes tomadas, o que pode ser muito útil quando em viagem, por exemplo.
Na Europa é cada vez mais comum os motoristas substituírem os tradicionais carregadores wallbox pelos carregadores portáteis, afinal eles fornecem a mesma potência enquanto o portátil permite ser utilizado não só em casa, mas em diferentes locais.
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VEJA O PASSO A PASSO DE COMO CARREGAR UM CARRO ELÉTRICO
CARREGADOR RESIDENCIAL OU WALLBOX
O carregamento residencial é responsável por 80% de todo o carregamento feito por motoristas de veículos elétricos. O motivo para isso é muito simples, este é o local onde o veículo passa o maior número de horas e, portanto, é a melhor oportunidade para carregá-lo.
Os carregadores residenciais (home charger) são mais rápidos e seguros que os carregadores emergenciais que acompanham o carro no momento da compra. Como são geralmente fixos e instalados na parede, são conhecidos também como Wallbox (carregador de parede)
Assim como os carregadores portáteis, os carregadores Wallbox são mais rápidos que os emergenciais, pois enquanto o carregador veicular emergencial chega a 10 A, o carregador residencial chega a 16 ou 32 A e pode ser instalado em tensões de 220/380 V, dependendo da disponibilidade da rede residencial. São também muito seguros, porque eles contam com mais proteções e utilizam uma instalação elétrica dedicada, garantindo maior segurança para as pessoas, para o equipamento e até mesmo para o imóvel.
O Wallbox pode ser instalado tanto na parede como em totens e é encontrado na potência de 3,7 kW até 22 kW utilizando corrente alternada (CA) para carregar o veículo, levando cerca de 2 a 12 horas para completar totalmente a capacidade de uma bateria de 40 kW.
Normalmente, o carregamento residencial é feito à noite. Basta conectar o carregador ao carro elétrico quando chegar em casa do trabalho e na manhã seguinte a bateria estará totalmente carregada. Na maioria das vezes, o alcance de um VE é suficiente para todas as viagens diárias, o que significa que não ser necessário parar em carregadores públicos para carregar. Em casa, o carro elétrico carrega enquanto o proprietário come, brinca com as crianças, assiste à TV e dorme!
Uma comparação feita com muita frequência é em relação aos carregadores wallbox com os carregadores portáteis, uma vez que eles têm a mesma potência. A maior vantagem do carregador fixo (Wallbox) é a instalação elétrica dedicada e as proteções internas, afinal você tem a certeza de que ficarão sempre no mesmo lugar, sendo muito conveniente para o carregamento residencial. Por outro lado, é cada vez mais comum os motoristas usarem apenas um carregador portátil, enquanto também instalam uma infraestrutura elétrica dedicada com todas as proteções previstas, restando ainda a vantagem de poderem levar o carregador consigo em uma viagem ou ainda para usar em outro local frequente, como uma casa de veraneio.
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CARREGADOR COMERCIAL OU PARKING
Estes carregadores são muito similares aos residenciais e até é possível encontrar espaços comerciais utilizando um carregador residencial, da mesma forma que não seria difícil encontrar um carregador comercial em uma instalação residencial. A maior diferença entre eles é a quantidade de recursos disponíveis no carregador e a robustez. Eles podem ser instalados tanto na área interna quanto externa e por conta da aplicação são projetados para suportar grande fluxo de veículos e até mesmo pequenos acidentes.
Carregadores comerciais frequentemente possuem mais de uma saída para o carregamento, possibilitando carregar mais de um veículo ao mesmo tempo, ideal para estabelecimentos comerciais e condomínios, por exemplo, onde o uso tende a ser compartilhado. Eles são inteligentes, permitem monitoramento e controle, tem alta confiabilidade e robustez, enquanto realizam a carga também em corrente alternada (CA).
Eles podem ser encontrados no mercado com o nome de estação de recarga ou carregador parking (estacionamento), que é uma de suas aplicações mais frequentes. Sua potência varia de 3,7 kW a 22 kW ou até 40kW, em alguns casos com duas saídas e dependendo da disponibilidade da rede elétrica e realiza a recarga do veículo com correntes de 16 A ou 32 A – levando cerca 2 a 6 horas para completar a bateria de um carro com 40 kWh de capacidade.
Os recursos que estes carregadores oferecem são variados a ajudam os proprietários do ponto de carregamento a ter maior controle e visibilidade do uso do equipamento. Eles possibilitam ter o histórico de consumo e fazer a gestão de energia, monitorar e controlar o acesso, além de permitir cobrança pelo uso. As informações podem ser acessadas por meio de um módulo de comunicação direto do celular ou computador.
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ESTAÇÃO DE CARGA RÁPIDA CC (FAST CHARGER DC)
Estes carregadores rápidos, também conhecidos como eletropostos, Fast Charge DC ou carregadores ultrarrápidos, são os mais potentes existentes em uso e conseguem realizar a recarga da bateria de um veículo elétrico em poucos minutos, sendo ideais para postos de serviço e abastecimento, rodovias e frotistas.
São grandes devido ao inversor integrado em seu interior que fornece energia já em corrente contínua (CC). Mesmo assim, ainda possuem saída para carga em corrente alternada (CA), quando necessário ou desejável.
Para carregar em uma estação de carga rápida é preciso saber que nem todos os veículos são capazes de carregar em corrente contínua, pois para que esse tipo de recarga aconteça é necessária proteções adicionais e um controle mais apurado do fornecimento de energia para as baterias. Normalmente, o carregamento em CC utiliza conectores específicos já anexados ao carregador como o combo CSS ou CHAdeMO.
Para carregar em uma estação de carga rápida é preciso saber que nem todos os veículos são capazes de carregar em corrente contínua, pois para que esse tipo de recarga aconteça é necessária proteções adicionais e um controle mais apurado do fornecimento de energia para as baterias. Normalmente, o carregamento em CC utiliza conectores específicos já anexados ao carregador como o combo CSS ou CHAdeMO.
A carga dos carregadores ultrarrápidos é realizada no modo de carga nível 3 e ele está disponível para ambas correntes. Em CA, a estação fornece energia a uma potência de 40 a 60 kW, enquanto em CC, a potência chega a 400 kW, ficando limitado à potência máxima de recarga do próprio carro. Por conta desta alta potência o veículo é carregado em pouco tempo.
As estações de carregamento rápido podem ser instaladas em áreas internas ou externas e geralmente são fixadas no solo. A maioria vem com recursos de medição e gestão de energia, e dispositivos de segurança para proteger tanto o equipamento quanto o veículo.
Uma ressalva importante é que o carregamento rápido deteriora a vida útil das baterias e deve ser evitado, se possível. Portanto o principal uso será sempre para viagens longas ou operações dedicadas e que precisam de uma recarga rápida.
Além disso, os carregadores rápidos são bem caros, podendo custar mais que o próprio carro, deixando claro mais uma vez que são feitos para uso intenso e específico, onde há exigência de carga em poucos minutos e bem diferente da necessidade diária da maioria dos motoristas.
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